第01讲 圆周运动（分层练习）-【上好课】2024-2025学年高一物理同步精品课堂（人教版2019必修第二册）

第01讲 圆周运动 1．在匀速圆周运动中，发生变化的物理量是（　　） A．转速 B．周期 C．角速度 D．速度 【答案】D 【详解】在匀速圆周运动中，物体的转速，周期，角速度都不改变，速度的大小不变，但方向在不停改变，所以发生变化的是速度，故ABC错误，D正确。 故选D。 2．下列各种运动中，不属于匀变速运动的是（　　） A．匀加速直线运动 B．匀速圆周运动 C．平抛运动 D．竖直上抛运动 【答案】B 【详解】A．匀加速直线运动的加速度为定值，属于匀变速运动。故A正确，与题意不符； B．匀速圆周运动的加速度大小保持不变，方向时刻改变，属于非匀变速运动。故B错误，与题意相符； CD．平抛运动与竖直上抛运动的加速度均为重力加速度为定值，属于匀变速运动。故CD正确，与题意不符。 本题选错误的，故选B。 3．如图所示，一圆盘在纸面内以为圆心顺时针转动，其边缘上A点的速度方向标示可能正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】物体做圆周运动时，某点的线速度方向沿着该点的圆周切线方向，由于圆盘以为圆心顺时针转动，故图中为边缘上A点的速度方向，故D正确，ABC错误。 故选D。 4．质点做匀速圆周运动，则（　　） A．在任何相等的时间里，质点的位移都相等 B．在任何相等的时间里，质点通过的弧长都相等 C．在任何相等的时间里，质点运动的平均速度都相同 D．在任何相等的时间里，连接质点和圆心的半径转过的角度不相等 【答案】B 【详解】AB．做匀速圆周运动的速率不变，可知在任何相等时间内质点的路程都相等，即通过的弧长都相等，位移大小相等，可方向不一定相同，A错误，B正确； C．在任何相等的时间里，质点的位移大小相等，可方向不一定相同，因此质点运动的平均速度大小相等，可方向不一定相同，C错误； D．做匀速圆周运动的角速度不变，可知在任何相等的时间里，连接质点和圆心的半径转过的角度都相等，D错误。 故选B。 5．位于厦门明发广场的立新摩天轮是目前福建最大的摩天轮，运转之后各箱体做匀速圆周运动，其线速度大小为，运转一圈需要，则下列说法正确的是（　　） A．角速度为 B．转速为 C．摩天轮半径约为 D．频率大小为 【答案】C 【详解】A．根据角速度与周期的关系可得，角速度为故A错误； B．根据转速与周期的关系可得，转速为故B错误； C．根据线速度与角速度的关系可得，摩天轮半径为故C正确； D．频率为频率单位应为，故D错误。故选C。 6．陶瓷是中华瑰宝，是中华文明的重要名片。在陶瓷制作过程中有一道工序叫制坯，简化模型如图，将陶瓷粗坯固定在绕竖直轴转动的水平转台上，粗坯的对称轴与转台转轴重合。当转台匀速转动时，关于粗坯上P、Q两质点，下列说法正确的是（　　） A．角速度大小相同 B．线速度大小相同 C．Q的角速度比P的大 D．Q的线速度比P的大 【答案】A 【详解】AC．由图可知，粗坯上P、Q两质点为同轴转动，角速度大小相同。故A正确；C错误； BD．由图可知，Q质点的轨道半径较小，根据可知，Q的线速度比P的小。故BD错误。故选A。 7．如图所示，一长为l的轻杆一端固定在O点，另一端固定一小球，小球绕O点在竖直平面内做匀速圆周运动，在时间内转过的圆心角为，下列说法正确的是（　　） A．在时间内小球转过的弧长为 B．在时间内小球转过的弧长为 C．小球转动的角速度大小为 D．小球转动的线速度大小为 【答案】AC 【详解】AB．根据弧长与圆心角的关系可知，在时间内小球转过的弧长为，故A正确，B错误； C．根据角速度的定义式得小球转动的角速度的大小为故C正确； D．小球转动的线速度大小为故D错误。故选AC。 8．北纬30度线上产生了人类最早最辉煌的四大文明古国——古中国、古巴比伦、古埃及、古印度。1986年以后，这条纬线上的成都平原又增添了一大奇迹——由古蜀人创造的三星堆和金沙文明。下面关于三星堆与接近赤道的曾母暗沙的线速度和角速度之比，判断正确的是（　　） A．线速度之比约为 B．线速度之比约为 C．角速度之比约为 D．角速度之比约为 【答案】BD 【详解】由题意知，三星堆与曾母暗沙都随地球自转，它们转动的角速度都与地球自转角速度相等，周期相等，设地球半径为，三星堆的线速度为，角速度为，曾母暗沙的线速度为，角速度为，据和有，，A错误，B正确，C错误，D正确。故选BD。 9．如图是某电力机车雨刮器的示意图，雨刮器由刮水片和雨刮臂连接而成，M、N为刮水片的两个端点，P为刮水片与雨刮臂的连接点，若雨刮臂绕O轴在竖直平面内120°范围内转动的过程中，刮水片始终保持竖直，下列说法正确的是（    ）    A．P点的线速度始终不变 B．同一时刻，M、N两点的线速度相同 C．若增大OP的长度，则刮水片刮水时覆盖面积不变 D．若增大OP的长度，则刮水片刮水时覆盖面积增大 【答案】BD 【详解】A．P点的轨迹为圆周，线速度方向改变，故A错误； B．根据线速度的公式可知同一时刻，M、N两点的线速度相同，故B正确； CD．若增大OP的长度，则刮水片刮水时覆盖面积将会增大，故C错误，D正确。故选BD。 10．带有一白点的黑色圆盘，绕过其中心且垂直于盘面的轴沿逆时针方向匀速转动，转速。某同学在暗室中用频闪光源照射圆盘，则（    ） A．如果频闪光源每秒闪光10次，该同学观察到白点逆时针转动 B．如果频闪光源每秒闪光12次，该同学观察到白点顺时针转动 C．如果频闪光源每秒闪光15次，该同学观察到白点顺时针转动，转速为5r/s D．如果频闪光源每秒闪光20次，该同学只能在圆盘上的两个位置观察到白点 【答案】BCD 【详解】A．如果频闪光源每秒闪光10次，则每两次闪光的时间间隔为0.1s，正好转了一圈，白点回到初始位置，视觉效果白点静止，A错误； B．如果频闪光源每秒闪光12次，每两次闪光间隔内转了圈，视觉效果白点顺时针转动，B正确； C．如果频闪光源每秒闪光15次，每两次闪光间隔内转了圈，视觉效果白点顺时针转了圈，故转速为5r/s，C正确； D．如果频闪光源每秒闪光20次，每两次闪光间隔内转了圈，只能在圆盘上的上下两个位置观察到白点，D正确。 故选BCD。 11．在如图所示的齿轮传动中，三个齿轮的半径之比为1∶2∶4，当齿轮传动的时候，关于小齿轮边缘的A点和大齿轮边缘的B点，下列说法正确的是（　　） A．A点和B点的线速度大小之比为1∶1 B．A点和B点的线速度大小之比为1∶4 C．A点和B点的角速度之比为1∶1 D．A点和B点的角速度之比为4∶1 【答案】AD 【详解】AB．由于小齿轮和大齿轮通过之间的一个齿轮传动，所以A点和B点的线速度大小之比为1∶1，故A正确，B错误； CD．根据可知A点和B点的角速度之比为故C错误，D正确。故选AD。 12．如图所示为教室里走时准确的时钟，则下面说法正确的是（　　） A．秒针转动的角速度是分针角速度的60倍 B．秒针顶端的线速度是时针顶端线速度的3600倍 C．分针转动的角速度是时针角速度的12倍 D．分针和时针每隔相遇一次 【答案】AC 【详解】A．秒针的角速度分针的角速度故秒针转动的角速度是分针角速度的60倍，A正确； B．由于不知道秒针、时针的长度，无法计算线速度，B错误； C．时针的角速度故 分针转动的角速度是时针角速度的12倍，C正确； D．由解得，D错误。故选AC。 13．如图所示，竖直平面内半径为R的圆盘绕中轴O顺时针匀速转动，当圆盘上的A点转至最高点时，紧贴A点以水平速度（g为重力加速度）抛出一个可视为质点的小球，当A点转至水平位置时，小球刚好落到过O点的水平面，则圆盘的角速度可能为（　　）    A． B． C． D． 【答案】AC 【详解】小球做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，有在小球下落时间内，圆盘转过的角度为（n=0，1，2，3……）则有（n=0，1，2，3……）当n=0时，当n=1时，故选AC。 14．如图，一辆小汽车在水平路面上匀速行驶，轮胎半径，轮胎转速保持，轮胎边缘上有个记录点，某个时刻，点刚好跟地面接触，从此刻开始计时，下列说法正确的是 （　　） A．汽车行驶速度大约 B．点相对于地面做匀速圆周运动 C．经过，点的路程为 D．经过，点的位移大小为 【答案】AD 【详解】A．汽车行驶速度为，A正确； B．点相对于轮胎转轴做匀速圆周运动，轮胎转轴相对地面做匀速直线运动，所以点相对于地面不是在做匀速圆周运动，B错误； C．经过，车前进距离为由于点相对轮胎转轴转动，所以其路程不等于，C错误； D．经过，即半个周期，车前进距离为点位于最高点，与地面距离为，由勾股定理得点的位移大小为，D正确。故选AD。 15．如图甲所示是一种利用霍尔效应传感器测量运动速率的自行车速度计。车轮每转一周，安装在自行车前轮上的一块磁铁就靠近霍尔传感器一次，产生一次电压脉冲。图乙为某次骑行中记录的脉冲电压U与时间t的图象。已知自行车车轮的半径为33cm，磁铁与轮轴的距离为车轮半径的0.75倍，则该自行车（　　）   A．车轮边缘与磁铁的线速度大小相等 B．在1.0s~1.4s内，速率几乎不变 C．在1.4s~2.2s内做减速运动 D．在1.2s时的速率约为10m/s 【答案】BCD 【详解】A． 根据题意知车轮边缘与磁铁具有相同的角速度，由圆周运动的公式v=r知，车轮边缘的线速度大于磁铁的线速度，故A错误； B．车轮每转一周，安装在自行车前轮上的一块磁铁就靠近霍尔传感器一次，产生一次电压脉冲，根据记录的脉冲电压U与时间t的图像知，在1.0s~1.4s内记录的脉冲电压U与时间t的时间间隔相等，所以在1.0s~1.4s内，速率几乎不变，故B正确； C． 根据记录的脉冲电压U与时间t的图像知，在1.4s~2.2s内记录的脉冲电压U与时间t的时间间隔增大，所以该自行车在1.4s~2.2s内做减速运动，故C正确； D．已知自行车车轮的半径为33cm，在1.0s~1.4s内车轮每转一周的时间为0.2s，则在1.2s时的速率约为 故D正确。故选BCD。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第01讲 圆周运动 1．在匀速圆周运动中，发生变化的物理量是（　　） A．转速 B．周期 C．角速度 D．速度 2．下列各种运动中，不属于匀变速运动的是（　　） A．匀加速直线运动 B．匀速圆周运动 C．平抛运动 D．竖直上抛运动 3．如图所示，一圆盘在纸面内以为圆心顺时针转动，其边缘上A点的速度方向标示可能正确的是（　　） A． B． C． D． 4．质点做匀速圆周运动，则（　　） A．在任何相等的时间里，质点的位移都相等 B．在任何相等的时间里，质点通过的弧长都相等 C．在任何相等的时间里，质点运动的平均速度都相同 D．在任何相等的时间里，连接质点和圆心的半径转过的角度不相等 5．位于厦门明发广场的立新摩天轮是目前福建最大的摩天轮，运转之后各箱体做匀速圆周运动，其线速度大小为，运转一圈需要，则下列说法正确的是（　　） A．角速度为 B．转速为 C．摩天轮半径约为 D．频率大小为 6．陶瓷是中华瑰宝，是中华文明的重要名片。在陶瓷制作过程中有一道工序叫制坯，简化模型如图，将陶瓷粗坯固定在绕竖直轴转动的水平转台上，粗坯的对称轴与转台转轴重合。当转台匀速转动时，关于粗坯上P、Q两质点，下列说法正确的是（　　） A．角速度大小相同 B．线速度大小相同 C．Q的角速度比P的大 D．Q的线速度比P的大 7．如图所示，一长为l的轻杆一端固定在O点，另一端固定一小球，小球绕O点在竖直平面内做匀速圆周运动，在时间内转过的圆心角为，下列说法正确的是（　　） A．在时间内小球转过的弧长为 B．在时间内小球转过的弧长为 C．小球转动的角速度大小为 D．小球转动的线速度大小为 8．北纬30度线上产生了人类最早最辉煌的四大文明古国——古中国、古巴比伦、古埃及、古印度。1986年以后，这条纬线上的成都平原又增添了一大奇迹——由古蜀人创造的三星堆和金沙文明。下面关于三星堆与接近赤道的曾母暗沙的线速度和角速度之比，判断正确的是（　　） A．线速度之比约为 B．线速度之比约为 C．角速度之比约为 D．角速度之比约为 9．如图是某电力机车雨刮器的示意图，雨刮器由刮水片和雨刮臂连接而成，M、N为刮水片的两个端点，P为刮水片与雨刮臂的连接点，若雨刮臂绕O轴在竖直平面内120°范围内转动的过程中，刮水片始终保持竖直，下列说法正确的是（    ）    A．P点的线速度始终不变 B．同一时刻，M、N两点的线速度相同 C．若增大OP的长度，则刮水片刮水时覆盖面积不变 D．若增大OP的长度，则刮水片刮水时覆盖面积增大 10．带有一白点的黑色圆盘，绕过其中心且垂直于盘面的轴沿逆时针方向匀速转动，转速。某同学在暗室中用频闪光源照射圆盘，则（    ） A．如果频闪光源每秒闪光10次，该同学观察到白点逆时针转动 B．如果频闪光源每秒闪光12次，该同学观察到白点顺时针转动 C．如果频闪光源每秒闪光15次，该同学观察到白点顺时针转动，转速为5r/s D．如果频闪光源每秒闪光20次，该同学只能在圆盘上的两个位置观察到白点 11．在如图所示的齿轮传动中，三个齿轮的半径之比为1∶2∶4，当齿轮传动的时候，关于小齿轮边缘的A点和大齿轮边缘的B点，下列说法正确的是（　　） A．A点和B点的线速度大小之比为1∶1 B．A点和B点的线速度大小之比为1∶4 C．A点和B点的角速度之比为1∶1 D．A点和B点的角速度之比为4∶1 12．如图所示为教室里走时准确的时钟，则下面说法正确的是（　　） A．秒针转动的角速度是分针角速度的60倍 B．秒针顶端的线速度是时针顶端线速度的3600倍 C．分针转动的角速度是时针角速度的12倍 D．分针和时针每隔相遇一次 13．如图所示，竖直平面内半径为R的圆盘绕中轴O顺时针匀速转动，当圆盘上的A点转至最高点时，紧贴A点以水平速度（g为重力加速度）抛出一个可视为质点的小球，当A点转至水平位置时，小球刚好落到过O点的水平面，则圆盘的角速度可能为（　　）    A． B． C． D． 14．如图，一辆小汽车在水平路面上匀速行驶，轮胎半径，轮胎转速保持，轮胎边缘上有个记录点，某个时刻，点刚好跟地面接触，从此刻开始计时，下列说法正确的是 （　　） A．汽车行驶速度大约 B．点相对于地面做匀速圆周运动 C．经过，点的路程为 D．经过，点的位移大小为 15．如图甲所示是一种利用霍尔效应传感器测量运动速率的自行车速度计。车轮每转一周，安装在自行车前轮上的一块磁铁就靠近霍尔传感器一次，产生一次电压脉冲。图乙为某次骑行中记录的脉冲电压U与时间t的图象。已知自行车车轮的半径为33cm，磁铁与轮轴的距离为车轮半径的0.75倍，则该自行车（　　）   A．车轮边缘与磁铁的线速度大小相等 B．在1.0s~1.4s内，速率几乎不变 C．在1.4s~2.2s内做减速运动 D．在1.2s时的速率约为10m/s 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 $$